Kontrastverbesserung durch Kombination von komplexen in-phase und opposed-phase Daten

Ziele: Anhand von Simulationen und Phantomexperimenten wurden mögliche neue Bildkontraste von Läsionen, die durch verschiedene Nachverarbeitungsverfahren und die Kombination komplexer in-phase (ip) und opposed-phase (op) Daten ermöglicht werden, exploriert. Methode: Basierend auf der mathematischen Analyse eines Einzelvoxel 2-Kompartimentmodells (Wasser, Fett) wurde zur Visualisierung der Ergebnisse ein Multivoxelphantom simuliert. Letzteres besteht aus mehreren Kompartimenten mit variierendem Fettgehalt in den einzelnen Voxeln. Durch unterschiedliche Kombination der komplexen Daten wurden die resultierenden Bildkontraste zwischen kontrastmittelanreichernden und nicht anreichernden Voxeln untersucht. Zur experimentellen Überprüfung wurde ein Phantom mithilfe einer T1-gewichteten 3D Doppelecho-Gradientenechosequenz (TR/TE1/TE2/Flipwinkel=7ms/2,38ms/4,76ms/12° entsprechend ip und op Bedingung bei 1.5 T) untersucht. Ergebnis: Das simulierte und experimentell ermittelte Kontrastverhalten bei komplexer Kombination der ip und op Daten wurde mit konventioneller ip Magnitudensubtraktion verglichen. Die theoretisch erwartete Kontrastverstärkung von kontrastmittelanreichernden Voxeln um einen Faktor 2 konnte experimentell belegt werden. Durch komplexe Subtraktion der op von den ip Daten wurde eine Bildintensität proportional zum Fettgehalt der Voxel beobachtet. Erste in-vivo Messungen konnten den Kontrastgewinn als proof-of-principle erfolgreich nachweisen. Schlussfolgerung: Durch Akquisition von komplexen in-phase und opposed-phase Daten eröffnet sich eine Vielzahl von möglichen Kombinationen in der Bildverarbeitung. Dies könnte insbesondere zur besseren Abgrenzung von Läsionsgrenzen und deren Morphologie und zur besseren Erkennung von sehr kleinen Läsionen eingesetzt werden. Die konventionellen ip Magnitudensubtraktionsbilder gehen dabei nicht verloren und können als Goldstandard immer zusätzlich angezeigt werden. Alternativ können zur Reduktion der Anzahl zu befundenender Bilder die konventionellen Subtraktionsbilder durch intelligente Bildüberlagerungen mit den neuen Bildkontrasten fusioniert werden.

Korrespondierender Autor: Herrmann KH

Uni Klinikum Jena, Inst. für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, AG Medizinische Physik, Philosophenweg 3, 07743 Jena

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Key words

in-phase/opposed-phase - MR - Phantom